归纳猜想高考题例析“观察———归纳———猜想———证明”是一种重要的思维模式,也是数学归纳法应用的重点题型.由于这类问题能培养同学们探索问题的能力,因而成为高考命题的热点.解这类问题,需要从特殊情况入手,通过观察、分析、归纳、概括、猜想出一般规律,然后用数学归纳法证明.其中解题的关键在于正确的归纳猜想.下面以几道高考题为例加以说明.例1设数列na满足211nnnaana,123n,,,.当12a时,求234aaa,,,由此猜想出na的一个通项公式,并给出证明.分析:由12a及递推关系式得234aaa,,的值,猜想na并用数学归纳法证明.解:由12a,得221113aaa;由23a,得2322214aaa;由34a,得2433315aaa.由此猜想na的一个通项公式:1nan.下面用数学归纳法证明.(1)当1n时,左边12a,右边112,猜想成立.(2)假设当nk时,猜想成立,即1kak.那么2211(1)(1)1(1)[(1)]1(1)1kkkaakakkkkkkk,所以,当1nk时,猜想成立.根据(1)和(2),可知猜想对任何nN都成立.例2已知数列222222818281335(21)(21)nnSnn,,,,,为其前n项的和,计算得189S,22425S,34849S,48081S.观察上述结果,推测出nS的公式,并用数学归纳法加以证明.分析:观察分母得2222357(21)n,,,,,分子为分母减1,用数学归纳法证明时要利用递推关系11kkkSSa.解:由已知推测22(21)1(21)nnSn.用数学归纳法证明如下:(1)当1n时,左边89,右边2222(211)1318(211)39,推测成立.(2)假设当nk时推测成立,即22(21)1(21)kkSk,那么211222(21)18(1)(21)(21)(23)kkkkkSSakkk2222[(21)1](23)8(1)(21)(23)kkkkk用心爱心专心22222(21)(23)(23)8(1)(21)(23)kkkkkk22222(21)(23)(21)(21)(23)kkkkk22(23)1(23)kk22[2(1)1]1[2(1)1]kk.即当1nk时,推测也成立.根据(1)和(2)可知,推测对任何nN都成立.例3已知点的序列(0)nnAxnN,,,其中120(0)xxaa,,3A是线段12AA的中点,4A是线段23AA的中点,,nA是线段21nnAA的中点(1)写出nx与1nx,2nx之间的关系式(3)n≥;(2)设1nnnaxx,计算123aaa,,,由此推测数列na的通项公式,并加以证明.分析:利用递推公式及归纳假设是解题的关键.解:(1)当3n≥时,122nnnxxx.(2)121axxa;2123222111()222xxaxxxxxa;3234333211()224xxaxxxxxa,由此推测11()2nnaanN.下面用数学归纳法证明:①当1n时,012112axxaa,推测成立.②假设当nk时,推测成立,即112kkaa.那么,当1nk时,11121111111()22222kkkkkkkkkkxxaxxxxxaa·(1)112ka,即当1nk时,推测也成立.用心爱心专心根据①和②可知,推测对任何nN都成立.用心爱心专心